原文：
https://zhuanlan.zhihu.com/p/31365115
先插一句話，現在很多人用UEFI BIOS這個稱呼。這里為了區分：
BIOS一律指傳統BIOS，
UEFI BIOS一律稱呼為UEFI。
UEFI下的BIOS設置，一律稱為UEFI設置。
寫這篇的原因
想直接看干貨的跳過這節吧。
一直就想寫這個，因為自己折騰Hackintosh。
最初BootThink，后來Chameleon，現在Clover。
每次接觸新玩意，都要糾結好久的“安裝”問題：
我這個磁盤默認BootThink啟動，我想重裝Windows，會覆蓋引導，怎么辦。
BootThink要求啟動分區是NTFS，這是什么鬼要求？想換個Kext還得重啟回Windows？
這個Chameleon太老了，我想換新版本，直接替換ISO么？
聽說了個叫XPCBoot的東西，那是什么玩意？教程怎么只給了一個裝Duet的工具？Efildr20這個文件在哪下載？
這個什么iBoot，聽說用這個的Hackintosh能打開BootCamp助理？但我怎么啟動到了一個類似於BIOS設置的地方？
我這個老華碩裝了Clover怎么啟動不了？黑屏卡在那？屏幕只有一個6？
哇，這個老電腦平均一萬次才能進Clover一次，怎么啟動個Clover就要二十分鍾？
新電腦支持了UEFI，終於能用Clover了！這個神馬MBR、GPT是怎么回事？
教程里把Clover引導做在了U盤上，我怎么能擺脫優盤開機？
………………
直到我搞懂了Clover，直到我搞懂了UEFI，突然覺得：“哇！懂了原理之后，這些玩意一點都不難啊！”
嗯。上面是根因。
誘因是前幾天有人問了我上面的加粗的那個問題。
其實這篇文章，也適合以下用戶：
重裝Windows，提示我什么MBR、GPT，不讓裝？
我想裝個Linux，但我希望默認還是Windows。
我想重裝Windows，可是我開機不再默認Grub，怎么回Linux？
“Windows無法定位現有分區，也無法。。。。。”
我電腦好幾個磁盤，我把Windows裝到了磁盤2上，怎么開機我在UEFI里選磁盤二開不開？
裝Windows時候聽說有個什么操作能裝在VHD上？
那個什么EFI分區是干嘛的？
UEFI的啟動U盤為啥非得FAT32？
不需要第三方工具就能做UEFI下的Windows安裝盤？
以前我一直裝Ghost版的Windows，UEFI之后真的沒法Ghost了么？
我電腦是UEFI的，想裝Linux，但我手頭沒優盤，聽說也能搞定？
標題說是科普，可是我可能會習慣性的啰嗦技術細節。我盡量科普吧。
先說傳統BIOS吧
一句話概括：BIOS只認識設備，不認識分區、不認識文件。
BIOS啟動的時候，按照CMOS設置里的順序，挨個存儲設備看：（此處不討論PXE和光盤）
這個存儲設備的前512字節是不是以0x55 0xAA結尾？
不是，那就跳過。找下一個設備。
是的話，嗯，這個磁盤可以啟動，加載這512字節里的代碼，然后執行。
執行之后，后面的事，幾乎就跟BIOS沒啥關系了。
就是這樣。
至於后面啟動什么系統，取決於這512字節里存了誰家的代碼。這個代碼是各家的系統安裝程序寫進去的，目的是啟動自家系統。
比如你裝（或者重裝）了Windows，這里面就變成了Windows的啟動代碼。
比如你裝（或者重裝）了Linux，這里面就會變成Grub的啟動代碼。
順便這512字節包含了MBR分區表的信息。但是有人可能注意到，上面半句沒提“系統裝在哪個分區上了”，硬盤有幾個分區。
其實BIOS並不認識分區表。哪怕磁盤上沒有分區表，沒分過區，只要前512字節有0x55 0xAA的結尾，有合適的引導代碼，也是能啟動的。
然后說UEFI
（此處只討論民用64位架構下的UEFI。）
一句話概括，UEFI認識設備，還認識設備ROM，還認識分區表、認識文件系統以及文件。
UEFI啟動的時候，經過一系列初始化（SEC、CAR、DXE什么的，SEC、CAR你們不需要懂。下一節里會說DXE階段是干嘛的）
然后按照設置里的順序，找啟動項。啟動項分兩種，設備啟動項和文件啟動項：
·文件啟動項，大約記錄的是某個磁盤的某個分區的某個路徑下的某個文件。對於文件啟動項，固件會直接加載這個EFI文件，並執行。類似於DOS下你敲了個win.com就執行了Windows 3.2/95/98的啟動。文件不存在則失敗。
·設備啟動項，大約記錄的就是“某個U盤”、“某個硬盤”。（此處只討論U盤、硬盤）對於設備啟動項，UEFI標准規定了默認的路徑“\EFI\Boot\bootX64.efi”。UEFI會加載磁盤上的這個文件。文件不存在則失敗。
就是這樣。
至於這個EFI文件會干嘛，主板是不管的。
但是隨着Windows8.x，以及UEFI標准2.x，推出了一個叫做SecureBoot的功能。開了SecureBoot之后，主板會驗證即將加載的efi文件的簽名，如果開發者不是受信任的開發者，就會拒絕加載。
比如CloverX64.efi就好像沒有簽名。
UEFI的DXE與磁盤上的文件
一個磁盤分區，要格式化之后，才能往里存文件，格式化的時候，又能選擇不同的文件系統。
比如Win10可以選FAT32、NTFS、exFAT、ReFS幾種，Linux可以選ext2、ext3、ext4、FAT32等，macOS可以選FAT32、HFS+、APFS、exFAT幾種。
其實每個操作系統，都會有文件系統驅動，然后才能讀取某種文件系統。
比如Windows帶了上述四種文件系統等驅動，Linux帶了FAT32、ext等文件系統等驅動，macOS帶了上述四種驅動以及NTFS等只讀驅動。
設備也是一樣的。
原版的WinXP只帶了IDE驅動，沒有SATA驅動；原版Win7只帶了IDE和SATA驅動，沒帶NVMe驅動；Win8/Win10則帶了IDE/SATA和NVMe三種驅動；macOS10.12帶了SATA驅動以及蘋果專用NVMe磁盤的驅動；macOS10.13帶了SATA和標准NVMe驅動。
UEFI作為一個模糊了固件和操作系統界限的東西，作為一個設計之初就考慮到了擴展性的東西，它也是有驅動程序的。啟動過程中的DXE階段，全稱叫Driver eXecution Environment，就是加載驅動用的。
首先各種PCI-E的設備，比如顯卡，比如PCI-E的NVMe固態硬盤，都有固件。
其中支持UEFI的設備，比如10系列的Nvidia顯卡，固件里就會有對應的UEFI的驅動。
題外話：浦科特的NVMe固態硬盤，UEFI版固件是沒有那個丑丑丑的Logo的哦。那個丑丑丑丑的Logo是浦科特的BIOS版（Legacy版）固件。它被加載是因為主板默認為了兼容性，“StorageOptionROM”選項默認是Legacy的。改成UEFI，就見不到那個丑丑丑丑丑的浦科特Logo頁了。
UEFI啟動后，進入了DXE階段，就開始加載設備驅動，然后UEFI就會有設備列表了。
對於其中的磁盤，UEFI會加載對應的驅動解析其中的分區表（GPT和MBR）。然后UEFI就會有所有分區的列表了。然后UEFI就會用內置的文件系統驅動，解析每個分區。然后UEFI就會認識分區里的文件了。比如“\EFI\Boot\bootX64.efi”。
作為UEFI標准里，欽定的文件系統，FAT32.efi是每個主板都會帶的。所有UEFI的主板都認識FAT32分區。這就是UEFI的Windows安裝盤為啥非得是FAT32的。
除此之外，蘋果的主板還會支持hfs分區。如果某天Linus Torvalds推出了主板，我猜這主板一定會帶EXT4.efi，哈哈哈哈哈。
如同Windows可以安裝驅動一樣，UEFI也能在后期加載驅動。
比如CloverX64.efi啟動之后，會加載\EFI\Clover\drivers64UEFI下的所有驅動。包括VboxHFS.efi等各種efi。網上你也能搜到NTFS.efi。
再比如，UEFIShell下，你可以手動執行命令加載驅動。
題外話：一個沒收錢的“廣告”，我真的好喜歡Paragon這個公司啊。推出了NTFS for Mac、HFS for Windows、ExtFS for……等一套文件系統驅動啊，我買了好幾份。后來看到這公司還推出了UEFI版的文件系統驅動合集，好想搞一套，但可惜這玩意只賣給主板廠商。
再插句嘴，Apple隨着macOS10.13推出了APFS，很良心的放出了apfs.efi，廣大Hackintosh用戶的福音啊，把這玩意放進Clover里就能識別APFS分區里的HighSierra了！
說說EFI系統分區
UEFI規范里，在GPT分區表的基礎上，規定了一個EFI系統分區（EFI System Partition，ESP），ESP要格式化成FAT32，EFI啟動文件要放在“\EFI\<廠商>”文件夾下面。
比如Windows的UEFI啟動文件，都在“\EFI\Microsoft”下面。
比如Clover的東西，全都放在“\EFI\Clover”下面。
但是Apple比較特殊，它的主板直接去HFS/APFS分區找啟動文件。然而即便如此，Mac的ESP里還是會有一堆Apple的文件。
Macbook上的ESP分區里的“\EFI\Apple”文件夾
說正事，上面“寫這篇文章的原因”里加粗的那個問題。
根據UEFI標准里說的，你可以把優盤里的“\EFI\Clover”文件夾，拷貝到硬盤里的ESP對應的路徑下。然后把“\EFI\Clover\CloverX64.efi”添加為UEFI的文件啟動項就行了。
Windows的BCD命令，其實也可以添加UEFI啟動項，然而我沒搞懂怎么弄。我更喜歡用EasyUEFI來搞這些操作。但是免費版的EasyUEFI不支持企業版Windows哦～某些Win10用戶要被拒之門外了。
這一節的最后，再說說“\EFI\Boot”這個文件夾。這個文件夾，放誰家的程序都行。無論是“\EFI\Microsoft\Boot\Bootmgfw.efi”，還是“\EFI\Clover\CloverX64.efi”，只要放到“\EFI\Boot”下並且改名“bootX64.efi”，就能在沒添加文件啟動項的情況下，默認加載對應的系統。
舉個例子：一個U盤，你想做成Windows安裝盤+Hackintosh安裝盤，該怎么做？
你划分倆分區，第一個分區格式化成FAT32，第二個分區HFS+。
蘋果系統下把第二個分區做成安裝盤。蘋果啟動盤做好了。
把Windows的ISO鏡像里的文件拷貝到第一個分區。Windows安裝盤做好了。
然后Clover拷貝到第一個分區的“\EFI\Clover”文件夾下。Clover的東西也做好了。
最后，怎么讓這個U盤插到任何電腦上都默認啟動Clover呢？答案是，把“\EFI\Boot”下的“bootX64.efi”換成Clover的就可以了。那個文件夾放誰家的efi文件，都要改名“bootX64.efi”哦。
嗯，這一節就寫到這吧。
Windows 8/8.1/10在UEFI和BIOS下，各種啟動文件的順序
BIOS下：
MBR->PBR->bootmgr->WinLoad.exe
按照前文說的，BIOS加載某個磁盤MBR的啟動代碼，這里特指Windows的引導代碼，這段代碼會查找活動分區（BIOS不認識活動分區，但這段代碼認識活動分區）的位置，加載並執行活動分區的PBR（另一段引導程序）。
Windows的PBR認識FAT32和NTFS兩種分區，找到分區根目錄的bootmgr文件，加載、執行bootmgr。
bootmgr沒了MBR和PBR的大小限制，可以做更多的事。它會加載並分析BCD啟動項存儲。而且bootmgr可以跨越磁盤讀取文件了。所以無論你有幾個磁盤，你在多少塊磁盤上裝了Windows，一個電腦只需要一個bootmgr就行了。bootmgr會去加載某磁盤某NTFS分區的“\Windows\System32\WinLoad.exe”，后面啟動Windows的事就由WinLoad.exe來完成了。
重點來了，為什么圖中有兩組虛線？
因為“啟動磁盤”和“裝系統的磁盤”可以是同一個磁盤，也可以不是同一個。“啟動分區”和“系統分區”可以是不同磁盤的不同分區，也可以是相同磁盤的不同分區，也可以是同一個分區。
這就解釋了，為什么，有的時候，Windows裝在磁盤2上，卻要在BIOS里選磁盤0啟動了。
因為bootmgr可能在磁盤0上。
UEFI下：
UEFI固件->bootmgfw.efi->WinLoad.efi
根據前文說的，UEFI啟動項分為文件啟動項和設備啟動項。
通常情況：主板UEFI初始化，然后找到了默認啟動項“Windows Boot Manager”。里面寫了bootmgfw.efi的位置。固件加載bootmgfw.efi。bootmgfw.efi根據BCD啟動項存儲，找到裝Windows的磁盤的具體分區，加載其中的WinLoad.efi。由WinLoad.efi完成剩下的啟動工作。
其中的虛線，根上面的一樣，意思是，Windows啟動盤和EFI啟動盤，可以是一個硬盤，也可以是不同的硬盤。所以對於UEFI來說，啟動盤是bootmgfw.efi所在的那個盤。
回答一下上面列出的幾個問題
以前我一直裝Ghost版的Windows，UEFI之后真的沒法Ghost了么？
先說一句，真不推薦用網上的Ghost版Windows安裝盤來裝系統了。微軟公開放出了官方的原版Win10下載鏈接，而且還有啟動盤制作程序。鏈接在這：下載 Windows 10。寫這個的原因，是因為，有時候，自己做的Ghost備份，還是挺好用的。
並不是不能Ghost了。但是傳統的Ghost盤，都是只Clone了C盤，沒有考慮到“UEFI下，啟動盤是ESP分區，跟Windows不是同一個分區”的事。
其次，Ghost備份，並不能備份分區的GUID。還原之后，ESP分區里的BCD中記錄的Windows在“某某GUID的分區上”，就可能找不到對應的GUID了。這時候，需要用bcdedit命令，或者BCDBoot命令，修改BCD存儲。鑒於目前的Ghost盤，很少基於DOS了，如果是基於WinPE的，bcdedit命令和bcdboot命令都是已經內置了的。只要制作者在批處理文件里，在Ghost之后，調用bcdedit命令改一下bcd配置就行了。
而且，即使沒Ghost備份ESP分區，你依然可以用bcdboot命令來生成ESP分區的內容。同樣，在WinPE下，批處理文件里，Ghost還原之后，使用BCDBoot命令生成啟動文件就行了。
總結一下，Ghost還原Windows分區之后，調用BCDBoot配置啟動項即可。
再說一句，真不推薦用網上的Ghost版Windows安裝盤來裝系統了。微軟公開放出了官方的原版Win10下載鏈接，而且還有啟動盤制作程序。鏈接在這：下載 Windows 10。寫這個的原因，是因為，有時候，自己做的Ghost備份，還是挺好用的。
“Windows無法定位現有分區，也無法。。。。。”
這種報錯信息，如果是在UEFI模式下，一般是因為，你有多塊硬盤，而且超過一塊硬盤上，有ESP分區。只要把不想用的ESP分區刪掉，或者拔掉對應的硬盤，保證裝Windows的時候，只有一個硬盤上有ESP分區，即可。
如果實在做不到，考慮用DISM.exe安裝Windows吧。Win7的DISM.exe真的太弱了。盡量用Win10安裝盤或者Win10PE里的DISM.exe。
不需要第三方工具就能做UEFI下的Windows安裝盤？
確實啊，根據上文說的，U盤，格式化成FAT32，然后把Windows安裝盤的ISO里面的東西拷貝到U盤就行了。（適用於Win8/8.1/10以及WinServer2012/2012R2/2016。WinVista x64/Win7x64以及WinServer2008x64/2008R2需要額外操作，WinVista x86/Win7x86/WinServer2008x86不支持UEFI）
打開這個Windows安裝盤，這個ISO（截圖的版本較老，自行忽略）
打開之后，是這四個文件夾、四個文件，拷貝到優盤。
我電腦是UEFI的，想裝Linux，但我手頭沒優盤，聽說也能搞定？
對啊對啊，搞個FAT32的分區，把Linux安裝盤的iso鏡像里面的文件拷貝進去，然后在Windows下，用工具給那個分區的BOOTx64.efi，添加為UEFI文件啟動項，開機時候選那個啟動項，就能啟動到Linux安裝盤了。下面示意圖是Ubuntu的。記得查看一下你的Linux支不支持SecureBoot哦！如果你要裝的Linux不支持SecureBoot，記得關掉主板的SecureBoot設置哦。
Ubuntu安裝盤ISO鏡像內的UEFI啟動文件。
我想裝個Linux，但我希望默認還是Windows。
我想重裝Windows，可是我開機不再默認Grub，怎么回Linux？
如果是UEFI模式，那就跟之前一樣，改啟動項順序就行了。
如果是傳統BIOS的，要么用bootsect.exe把MBR改成Windows的。要么用工具把MBR刷成Grub的。也可以考慮Linux下用dd命令備份MBR的前446字節，到時候再還原回去。
重裝Windows，提示我什么MBR、GPT，不讓裝？
這個就是Windows安裝程序的限制了。BIOS模式下的Windows只允許被裝在MBR分區表下面。UEFI模式下的Windows只允許被裝在GPT分區下。但事實上，MBR分區表，也能啟動UEFI模式下的Windows。
嗯，就說到這吧。
科普貼：BIOS和UEFI的啟動項 - 王詩嶢的文章 - 知乎 https://zhuanlan.zhihu.com/p/31365115
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